WO2005011532A2 - Device for stimulating the voice organs - Google Patents

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WO2005011532A2
WO2005011532A2 PCT/CZ2004/000041 CZ2004000041W WO2005011532A2 WO 2005011532 A2 WO2005011532 A2 WO 2005011532A2 CZ 2004000041 W CZ2004000041 W CZ 2004000041W WO 2005011532 A2 WO2005011532 A2 WO 2005011532A2
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patient
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Vojtech Misun
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Vysoke Uceni Technicke V Brne
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/20—Epiglottis; Larynxes; Tracheae combined with larynxes or for use therewith

Definitions

  • the invention relates to a device for exciting the speech tools in patients after the laryngotomy or tracheotomy.
  • the source voice When whispering, the source voice is generated as a stochastic sound when the air flows out of the lungs through the constantly half-opened vocal cords.
  • the gap between the vocal cords does not change when speaking, and the air expanding after exiting the vocal cord space generates an acoustic noise, the spectrum of which is steady and relatively flat.
  • the vocal cords When spoken aloud, however, the vocal cords generate a periodic signal, which is composed of a fundamental tone, the height (frequency) of which humans knowingly choose through the tension of the vocal cords, and which is also composed of a certain number of overtones.
  • the minimum number of overtones is given by the requirement that they can excite at least the first three formants of the individual vowels. Vowels and consonants are the cornerstones of human language.
  • the vowels are generated differently than the consonants.
  • the vowels are defined by the corresponding formants, which are the natural frequencies of the vowel cavity formed by the oral and larynx cavities.
  • the formants are therefore acoustic features of the speech tools with their different settings.
  • the excitation of vowel formants basically does not require air flow through the speaking tools.
  • These formants can also be generated by sound waves themselves, as long as they have a suitable wave spectrum. The vowels can be pronounced loudly or in a whisper.
  • the consonants demand that air flows through the speech tools.
  • the speech tools can also be excited by an external source that is not dependent on the activity of one's own vocal cords. This is used to make at least a limited vowel possible for people with tracheotomy.
  • an external source is a vibrator electrolarynx, which is attached to the throat at a certain point under the chin. The speaker then simulates the configuration of the individual parts of the speech tools as when speaking. The result is a limited understandable monotonous acoustic signal with the basic frequency of the voice.
  • a disadvantage of this solution is a relatively low intelligibility of the language and the impossibility of changing the intonation.
  • Another option after the tracheotomy is the so-called larynx voice, which is generated by the upper laryngeal sphincter and whose frequency cannot be influenced either.
  • the compressed air to excite the muscle can come from two sources: by swallowing the air and then squeezing it out into the oral cavity, causing the walls of the sphincter to vibrate and generate a source voice. It is also possible to connect the trachea to the esophagus by means of a one-way valve through which the air flows into the throat when the patient covers the stoma with his hand.
  • the first method allows only a very short statement.
  • the disadvantage of the second method is that it is not possible to form a completely tight valve, and so the liquids penetrate from the throat into the trachea and lungs.
  • the invention is therefore based on the object of designing a device for external excitation of the speech tools, which substantially limits the disadvantages of the known solutions mentioned, and at the same time to mention possible uses of this device.
  • a device for external excitation of the speech tools which is formed by a generator of the source voice, which is configured with the patient's speech tools and is provided with a compressed air supply line tapped to a compressed air source.
  • the generator can be designed as a nozzle with an inner diameter of 2 to 8 mm and with a rounded outlet edge. When the compressed air flows and expands, a nozzle generates a sound with a constant wave spectrum that is suitable for forming the vowels when whispering.
  • the generator can also be formed as a vocal cord prosthesis, which is formed by two elastic walls separated by a rigid partial wall.
  • the vocal cord prosthesis can be provided with a device for changing the tension in the elastic walls. So you can change the number of vibrations of the elastic walls and thereby determine the basic frequency of the voice.
  • the generator can be connected to a sound supply tube which is adapted to flow into the patient's speech tools. This makes it possible to place the generator outside the patient's body and thereby to emit the acoustic signal at an optimal point in the speech organ.
  • the sound supply tube can be adapted to flow through the nose or surgically through the throat, with the best results being achieved when it flows into the rear part of the speaking tools.
  • a compressor or a compressed air tank with a pressure gauge can serve as the compressed air source.
  • the inlet of the supply line for connection to the stoma of the patient is adapted. Then the patient's lungs can serve as a source of compressed air.
  • FIG. 1 shows a speech tool in section with an example of use of the device according to the invention for its external excitation
  • FIG. 2 schematically shows a nozzle as a generator of the source voice
  • FIG. 3 shows a continuous wave spectrum of the source voice that passes through the nozzle according to FIG. 2
  • FIG. 5 shows the prosthesis according to FIG. 4 in a voice view
  • FIG. 6 shows a wave spectrum of the source voice generated by the prosthesis according to FIG. 4 and 5 is generated.
  • FIG. 1 A generator 4 of the source voice is connected to the compressed air source, in this case to a compressed air container 1, by means of a feed line 2 and a valve 3, which generator opens into the patient's nasal cavity.
  • An air flow 5 and sound waves 6 flow out of the generator 4 through the nasal cavity to the speaking tools.
  • 7 is the oral cavity in Fig. 1, 8 entry into the Eustachian tube, 9 Velum and 10 vocal cords.
  • the use of the facility is demonstrated here using the speech tools of a healthy person.
  • FIG. 2 with an inside diameter d of 3.5 to 5.5 mm and with a rounded exit edge 11 serves as the generator.
  • the compressed air supply and the flow of the expanding air are indicated by arrows.
  • the nozzle according to FIG. 2 generates a constant spectrum, which is shown in FIG. 3 and is necessary for the formation of consonants when whispering.
  • a vocal cord prosthesis shown in FIGS. 4 and 5 can be used as a generator of the source voice, which is formed by two elastic walls 12 separated by a rigid partial wall 13.
  • both elastic walls 12 oscillate here. As a result, the air flow is interrupted and compressed air bubbles form.
  • the wave spectrum of the source voice generated by the vocal cord prosthesis according to FIGS. 4 and 5 is shown in the diagram according to FIG. 6.
  • the vocal cord prosthesis can be provided with a device for changing the tensile stress in the elastic walls 12, ie for changing its length R. This device regulates the vibration frequency of the walls 12 and thereby the basic frequency of the voice. you can set a lower frequency - for men and a higher one - for women.
  • the generator 4 of the source voice can be connected to a sound supply tube which is adapted to flow into the patient's speech tools.
  • the sound delivery tube can be adapted to flow through the nose or surgically through the throat.
  • a compressed air container 1 according to FIG. 1 or a compressor can serve as the source of the compressed air.
  • the inlet of the feed line is adapted for connection to the stoma. Then the patient's lungs can serve as a source of compressed air.

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Abstract

The invention relates to a device for externally stimulating the voice organs, whereby the speech source is formed by a generator, which is then configured using the speech organs of the patient and provided with compressed air by means of a supply line connected to a compressed air source.

Description

Einrichtung zur Erregung der SprechwerkzeugeDevice for excitation of speech tools
Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erregung der Sprechwerkzeuge bei Patienten nach der Laryngotomie, bzw. Tracheotomie.TECHNICAL FIELD The invention relates to a device for exciting the speech tools in patients after the laryngotomy or tracheotomy.
Bisheriger Stand der Technik Die Patienten, deren Stimmbänder entfernt wurden bzw. deren Luftröhre unterbrochen wurde, z.B. nach einer Kehlkopfkrebsoperation, verlieren die Möglichkeit der vokalen Kommunikation mit ihrer Umgebung. Die Sprechwerkzeuge mit Ausnahme von Stimmbändern bleiben funktionsfähig, die Patienten verlieren jedoch die Fähigkeit, diese mit dem Luftstrom zu erregen, der normalerweise durch die Luftröhre aus der Lunge kommt. Die Stimme eines gesunden Menschen wird mittels der Sprechwerkzeuge, d.h. durch die Stimmbänder und Kehlkopf- und Mundhöhle generiert. Strömt die Luft über die Stimmbänder, wird ein Grundsignal - eine Quellenstimme generiert. Deren Spektrum hat einen unterscheidlichen Charakter, je nachdem, ob laut gesprochen oder geflüstert wird. Beim Flüstern wird die Quellenstimme als stochastisches Geräusch generiert, wenn die Luft über die ständig halbgeöffneten Stimmbänder aus den Lungen strömt. Der Spalt zwischen den Stimmbändern ändert sich beim Sprechen nicht, und die nach dem Austritt aus dem Stimmbändernraum expandierende Luft generiert ein akustisches Geräusch, dessen Spektrum stetig und verhältnismäßig flach ist. Wenn aber laut gesprochen wird, generieren die Stimmbänder ein periodisches Signal, das aus einem Grundton, dessen Höhe (Frequenz) der Mensch durch die Spannung der Stimmbänder wissentlich wählt, und weiterhin aus einer gewissen Zahl der Obertöne zusammengesetzt ist. Die minimale Zahl der Obertöne ist durch die Forderung gegeben, dass sie zumindest die ersten drei Formanten der einzelnen Vokale erregen können. Vokale und Konsonanten sind Grundsteine der menschlichen Sprache. In den Sprechwerkzeugen werden die Vokale anders als die Konsonanten generiert. Die Vokale sind vom Standpunkt der Akustik aus durch die entsprechenden Formanten definiert, was die Eigenfrequenzen der Vokalhöhle sind, die durch die Mund- und Kehlkopfhöhle gebildet ist. Beim Sprechen ändert der Mensch wissentlich die Form der Sprechwerkzeuge und deren einzelnen Teile, um Formanten zu bilden, die in Zusammenwirkung den gewählten Vokal simulieren. Die Formanten sind also akustische Merkmale der Sprechwerkzeuge bei deren verschiedenen Einstellungen. Die Erregung von Vokalformanten benötigt im Grunde keine Luftströmung durch die Sprechwerkzeuge. Diese Formanten können auch durch Tonwellen selbst generiert werden, solange diese ein passendes Wellenspektrum haben. Die Vokale können laut oder flüsternd ausgesprochen werden. Die Konsonanten fordern im Gegenteil, dass durch die Sprechwerkzeuge Luft strömt. Der Mensch stellt wissentlich die einzelnen Teile der Sprechwerkzeuge so ein, dass er der strömenden Luft verschiedene Hindernisse in den Weg stellt. Durch die Strömung an diesen Hindernissen vorbei werden Geräusche generiert, die aus verschiedenen Frequenzen zusammengestellt sind. Die Form des Spektrums dieser Geräusche definiert dann die entsprechende Konsonante. Die Sprechwerkzeuge können auch durch eine externe Quelle erregt werden, die von der Aktivität der eigenen Stimmbänder nicht abhängig ist. Dies wird genutzt, um Menschen mit Tracheotomie zumindest eine beschränkte Vokaläußerung möglich zu machen. So eine externe Quelle ist ein Vibrator- Elektrolarynx, den man an einer bestimmten Stelle unter dem Kinn an die Kehle ansetzt. Der Sprecher simuliert dann die Konfiguration der einzelnen Teile der Sprechwerkzeuge wie beim Sprechen. Das Resultat ist ein begrenzt verständliches eintöniges akustisches Signal mit der Grundfrequenz der Stimme. Nachteilig bei dieser Lösung ist eine relativ niedrige Verständlichkeit der Sprache und die Unmöglichkeit der Intonationsänderung. Eine weitere Möglichkeit bietet den Patienten nach der Tracheotomie die s.g. Kehlkopfstimme, die mittels des oberen Kehlkopfschließmuskels generiert wird und deren Frequenz sich auch nicht beeinflussen lässt. Die Pressluft zur Erregung des Muskels kann aus zwei Quellen kommen: Durch Schlucken der Luft und deren anschließendem Auspressen in die Mundhöhle, wodurch die Wände des Schließmuskels schwingen und -lie Quellenstimme generieren. Es ist auch möglich, die Trachea mit der Speiseröhre mittels eines Einwegventils zu verbinden, durch das die Luft in die Kehle strömt, wenn der Patient die Stomamündung mit der Hand verdeckt. Beim Strömen durch den Schließmuskel generiert dann die Luft die Quellenstimme. Die erste Methode ermöglicht nur eine sehr kurze Äußerung. Nachteilig an der zweiten Methode ist, dass es nicht möglich ist, ein vollkommen dichtes Ventil zu bilden, und so dringen die Flüssigkeiten aus der Kehle in die Trachea und in die Lungen. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Einrichtung zur externen Erregung der Sprechwerkzeuge zu entwerfen, die die erwähnten Nachteile der bekannten Lösungen wesentlich beschränkt, und gleichzeitig Verwendungsmöglichkeiten dieser Einrichtung anzuführen.Previous state of the art The patients whose vocal cords were removed or whose trachea was interrupted, for example after a larynx cancer operation, lose the possibility of vocal communication with their surroundings. The speech tools, with the exception of vocal cords, remain functional, but patients lose the ability to excite them with the flow of air that normally comes out of the lungs through the trachea. The voice of a healthy person is generated using the speaking tools, ie the vocal cords and larynx and oral cavity. If the air flows over the vocal cords, a basic signal - a source voice is generated. Their spectrum has a different character, depending on whether they are spoken aloud or whispered. When whispering, the source voice is generated as a stochastic sound when the air flows out of the lungs through the constantly half-opened vocal cords. The gap between the vocal cords does not change when speaking, and the air expanding after exiting the vocal cord space generates an acoustic noise, the spectrum of which is steady and relatively flat. When spoken aloud, however, the vocal cords generate a periodic signal, which is composed of a fundamental tone, the height (frequency) of which humans knowingly choose through the tension of the vocal cords, and which is also composed of a certain number of overtones. The minimum number of overtones is given by the requirement that they can excite at least the first three formants of the individual vowels. Vowels and consonants are the cornerstones of human language. In the speech tools, the vowels are generated differently than the consonants. From the acoustic point of view, the vowels are defined by the corresponding formants, which are the natural frequencies of the vowel cavity formed by the oral and larynx cavities. When speaking, people knowingly change the shape of the speaking tools and their individual parts to form formants that interact to simulate the chosen vowel. The formants are therefore acoustic features of the speech tools with their different settings. The excitation of vowel formants basically does not require air flow through the speaking tools. These formants can also be generated by sound waves themselves, as long as they have a suitable wave spectrum. The vowels can be pronounced loudly or in a whisper. On the contrary, the consonants demand that air flows through the speech tools. Man knowingly adjusts the individual parts of the speaking tools in such a way that he puts various obstacles in the way of the flowing air. The flow past these obstacles generates noise that is composed of different frequencies. The shape of the spectrum of these noises then defines the corresponding consonant. The speech tools can also be excited by an external source that is not dependent on the activity of one's own vocal cords. This is used to make at least a limited vowel possible for people with tracheotomy. Such an external source is a vibrator electrolarynx, which is attached to the throat at a certain point under the chin. The speaker then simulates the configuration of the individual parts of the speech tools as when speaking. The result is a limited understandable monotonous acoustic signal with the basic frequency of the voice. A disadvantage of this solution is a relatively low intelligibility of the language and the impossibility of changing the intonation. Another option after the tracheotomy is the so-called larynx voice, which is generated by the upper laryngeal sphincter and whose frequency cannot be influenced either. The compressed air to excite the muscle can come from two sources: by swallowing the air and then squeezing it out into the oral cavity, causing the walls of the sphincter to vibrate and generate a source voice. It is also possible to connect the trachea to the esophagus by means of a one-way valve through which the air flows into the throat when the patient covers the stoma with his hand. When flowing through the sphincter, the air then generates the source voice. The first method allows only a very short statement. The disadvantage of the second method is that it is not possible to form a completely tight valve, and so the liquids penetrate from the throat into the trachea and lungs. The invention is therefore based on the object of designing a device for external excitation of the speech tools, which substantially limits the disadvantages of the known solutions mentioned, and at the same time to mention possible uses of this device.
Darstellung der Erfindung Die obige Aufgabe löst eine Einrichtung zur externen Erregung der Sprechwerkzeuge, die durch einen Generator der Quellenstimme gebildet ist, der mit Sprechwerkzeugen des Patienten konfiguriert und mit einer an eine Pressluftquelle angezapfte Zuleitung der Pressluft versehen ist. Der Generator kann als Düse mit Innendurchmesser von 2 bis 8 mm und mit einer gerundeten Austrittskannte gebildet sein. Bei der Strömung der Pressluft und deren Expansion generiert so eine Düse ein Geräusch mit einem stetigen Wellenspektrum, das zur Bildung der Vokale beim Flüstern geeignet ist. Der Generator kann weiterhin als Stimmbänderprothese gebildet sein, die durch zwei elastische, durch eine steife Teilwand getrennte Wände gebildet ist. Bei der Durchströmung der Pressluft schwingen die beiden elastischen Wände, was zur Bildung von Tonwellen mit einem diskontinuierlichen Wellenspektrun führt, die in den Sprechwerkzeugen die für lautes Sprechen notwendigen Formanten erregen. Die Stimmbänderprothese kann mit einer Einrichtung zur Änderung der Spannung in den elastischen Wänden versehen sein. So kann man die Schwingungszahl der elastischen Wände ändern und dadurch die Grundfrequenz der Stimme festlegen. Der Generator kann an ein Schallzuführungsrohr angeschlossen sein, das zur Einmündung in die Sprechwerkzeuge des Patienten angepasst ist. Dies ermöglicht, den Generator außerhalb des Körpers des Patienten zu plazieren und dabei das akustische Signal an einer optimalen Stelle des Sprachorgans einzumünden. Das Schallzuführungsrohr kann zur Einmündung durch die Nase oder chirurgisch durch die Kehle angepasst sein, wobei bei der Einmündung in den hinteren Teil der Sprechwerkzeuge die besten Resultate erzielt werden. Als Pressluftquelle kann ein Kompressor oder ein Pressluftbehälter mit einem Druckmesser dienen. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Eintritt der Zuleitung zum Anschluss an das Stoma des Patienten angepasst. Dann kann die Lunge des Patienten selbst als Pressluftquelle dienen.DESCRIPTION OF THE INVENTION The above object is achieved by a device for external excitation of the speech tools, which is formed by a generator of the source voice, which is configured with the patient's speech tools and is provided with a compressed air supply line tapped to a compressed air source. The generator can be designed as a nozzle with an inner diameter of 2 to 8 mm and with a rounded outlet edge. When the compressed air flows and expands, a nozzle generates a sound with a constant wave spectrum that is suitable for forming the vowels when whispering. The generator can also be formed as a vocal cord prosthesis, which is formed by two elastic walls separated by a rigid partial wall. When the compressed air flows through, the two elastic walls vibrate, which leads to the formation of sound waves with a discontinuous wave spectrum, which excite the formants required for loud speaking in the speech tools. The vocal cord prosthesis can be provided with a device for changing the tension in the elastic walls. So you can change the number of vibrations of the elastic walls and thereby determine the basic frequency of the voice. The generator can be connected to a sound supply tube which is adapted to flow into the patient's speech tools. This makes it possible to place the generator outside the patient's body and thereby to emit the acoustic signal at an optimal point in the speech organ. The sound supply tube can be adapted to flow through the nose or surgically through the throat, with the best results being achieved when it flows into the rear part of the speaking tools. A compressor or a compressed air tank with a pressure gauge can serve as the compressed air source. In a particularly advantageous embodiment, the inlet of the supply line for connection to the stoma of the patient is adapted. Then the patient's lungs can serve as a source of compressed air.
Kurze Beschreibung der Abbildungen Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 Sprechwerkzeuge im Schnitt mit einem Einsatzbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zu deren externen Erregung, Fig. 2 eine Düse als Generator der Quellenstimme schematisch im Schnitt, Fig. 3 ein stetiges Wellenspektrum der Quellenstimme, die durch die Düse nach Fig. 2 generiert wird, Fig. 4 eine Stimmbänderprothese als Generator der Quellenstimme schematisch in Seitenansicht, Fig 5 die Prothese nach Fig. 4 in Stimansicht, und Fig. 6 ein Wellenspektrum der Quellenstimme, die durch die Prothese nach Fig. 4 und 5 generiert wird.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated in the drawing using exemplary embodiments. 1 shows a speech tool in section with an example of use of the device according to the invention for its external excitation, FIG. 2 schematically shows a nozzle as a generator of the source voice, FIG. 3 shows a continuous wave spectrum of the source voice that passes through the nozzle according to FIG. 2 4 shows a vocal cord prosthesis as a generator of the source voice schematically in a side view, FIG. 5 shows the prosthesis according to FIG. 4 in a voice view, and FIG. 6 shows a wave spectrum of the source voice generated by the prosthesis according to FIG. 4 and 5 is generated.
Ausführungsbeispiele der Erfindung In Fig. 1 ist die einfachste Ausführung der Einrichtung zur externen Erregung der Sprechwerkzeuge mit ihrer einfachsten Einsatzweise schematisch dargestellt. An die Pressluftquelle, in diesem Fall an ein Pressluftbehälter 1 , ist mittels einer Zuleitung 2 und eines Ventils 3 ein Generator 4 der Quellenstimme angeschlossen, der in die Nasenhöhle des Patienten mündet. Aus dem Generator 4 strömen ein Luftstrom 5 und Tonwellen 6 durch die Nasenhöhle zu den Sprechwerkzeugen. Mit 7 ist Mundhöhle in Fig. 1 bezeichnet, mit 8 Eintritt in die Eustachische Röhre, mit 9 Velum und mit 10 Stimmbänder. Der Einsatz der Einrichtung ist hier an den Sprechwerkzeugen einer gesunden Person demonstriert. Als Generator dient hier eine Düse nach Fig. 2 mit Innendurchmesser d von 3,5 bis 5,5 mm und mit einer abgerundeten Austrittkante 11. Die Pressluftzufuhr bzw. der Strom der expandierenden Luft sind durch Pfeile gekennzeichnet. Bei der Strömung der Pressluft und deren anschließender Expansion generiert die Düse nach Fig. 2 ein stetiges Spektrum, das in Fig. 3 dargestellt, und zur Bildung von Konsonanten beim Flüstern notwendig ist. Als Generator der Quellenstimme kann eine in Fig. 4 und 5 dargestellte Stimmbänderprothese dienen, die durch zwei elastische, durch eine steife Teilwand 13 getrennte Wände 12 gebildet ist. Bei der Strömung der Pressluft in der Pfeilrichtung kommt es hier zum Schwingen beider elastischen Wände 12. Dadurch wird der Luftstrom unterbrochen, und es bilden sich Pressluftblasen. Durch deren Expansion hinter der Prothese werden dann akustische Wellen mit einem diskontinuierlichen Wellenspektrum generiert, die in den Sprechwerkzeugen Vokalformanten erregen. Das Wellenspektrum der durch die Stimmbänderprothese nach Fig. 4 und 5 generierten Quellenstimme ist im Diagramm nach Fig. 6 dargestellt. Die Stimmbänderprothese kann mit einer Einrichtung zur Änderung der Zugspannung in den elastischen Wänden 12 versehen werden, also zur Änderung deren Länge R. Diese Einrichtung reguliert die Schwingungsfrequenz der Wände 12 und dadurch die Grundfrequenz der Stimme. Man kann also eine tiefere Frequenz - für Männer und eine höhere - für Frauen einstellen. In einer vorteilhaften Ausführung kann der Generator 4 der Quellenstimme an ein Schallzuführungsrohr angeschlossen werden, das zur Einmündung in die Sprechwerkzeuge des Patienten angepasst ist. Dies ermöglicht, den Generator außerhalb des Körpers des Patienten zu plazieren und dabei das akustische Signal in einer optimalen Stelle des Sprachorgans einzumünden. Das Schallzuführungsrohr kann zur Einmündung durch die Nase, oder chirurgisch durch die Kehle angepasst sein. Als Quelle der Pressluft kann ein Pressluftbehälter 1 nach Fig. 1 oder ein Kompressor dienen.EXEMPLARY EMBODIMENTS OF THE INVENTION The simplest embodiment of the device for external excitation of the speech tools is shown schematically in FIG. A generator 4 of the source voice is connected to the compressed air source, in this case to a compressed air container 1, by means of a feed line 2 and a valve 3, which generator opens into the patient's nasal cavity. An air flow 5 and sound waves 6 flow out of the generator 4 through the nasal cavity to the speaking tools. 7 is the oral cavity in Fig. 1, 8 entry into the Eustachian tube, 9 Velum and 10 vocal cords. The use of the facility is demonstrated here using the speech tools of a healthy person. A nozzle according to FIG. 2 with an inside diameter d of 3.5 to 5.5 mm and with a rounded exit edge 11 serves as the generator. The compressed air supply and the flow of the expanding air are indicated by arrows. During the flow of the compressed air and its subsequent expansion, the nozzle according to FIG. 2 generates a constant spectrum, which is shown in FIG. 3 and is necessary for the formation of consonants when whispering. A vocal cord prosthesis shown in FIGS. 4 and 5 can be used as a generator of the source voice, which is formed by two elastic walls 12 separated by a rigid partial wall 13. When the compressed air flows in the direction of the arrow, both elastic walls 12 oscillate here. As a result, the air flow is interrupted and compressed air bubbles form. As a result of their expansion behind the prosthesis, acoustic waves with a discontinuous wave spectrum are generated, which excite vowel formants in the speech tools. The wave spectrum of the source voice generated by the vocal cord prosthesis according to FIGS. 4 and 5 is shown in the diagram according to FIG. 6. The vocal cord prosthesis can be provided with a device for changing the tensile stress in the elastic walls 12, ie for changing its length R. This device regulates the vibration frequency of the walls 12 and thereby the basic frequency of the voice. you can set a lower frequency - for men and a higher one - for women. In an advantageous embodiment, the generator 4 of the source voice can be connected to a sound supply tube which is adapted to flow into the patient's speech tools. This makes it possible to place the generator outside the patient's body and thereby to emit the acoustic signal in an optimal location of the speech organ. The sound delivery tube can be adapted to flow through the nose or surgically through the throat. A compressed air container 1 according to FIG. 1 or a compressor can serve as the source of the compressed air.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Eintritt der Zuleitung zum Anschluss an das Stoma angepasst. Dann kann die Lunge des Patienten selbst als Pressluftquelle dienen. In a particularly advantageous embodiment, the inlet of the feed line is adapted for connection to the stoma. Then the patient's lungs can serve as a source of compressed air.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E PATENT CLAIMS
1. Einrichtung zur externen Erregung der Sprechwerkzeuge, dadurch gekennzeichnet, das sie durch einen Generator (4) der Quellenstimme gebildet ist, der mit Sprechwerkzeugen des Patienten konfiguriert und mit einer an eine Pressluftquelle (1) angezapfte Zuleitung (2) der Pressluft versehen ist.1. Device for external excitation of the speech tools, characterized in that it is formed by a generator (4) of the source voice, which is configured with the patient's speech tools and is provided with a compressed air source (1) tapped into the supply line (2).
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) als Düse mit Innendurchmesser (d) von 2 bis 8 mm und mit einer gerundeten Austrittskannte (11) gebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the generator (4) is formed as a nozzle with an inner diameter (d) of 2 to 8 mm and with a rounded exit edge (11).
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator als Stimmbänderprothese gebildet ist, die durch zwei elastische, durch eine steife Teilwand (13) getrennte Wände (12) gebildet ist3. Device according to claim 1, characterized in that the generator is formed as a vocal cord prosthesis which is formed by two elastic walls (12) separated by a rigid partial wall (13)
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stimmbänderprothese mit einer Einrichtung zur Änderung der Zugspannung in den elastischen Wänden (12) versehen ist.4. Device according to claim 3, characterized in that the vocal cord prosthesis is provided with a device for changing the tension in the elastic walls (12).
5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (4) an ein Schallzuführungsrohr angeschlossen ist, das zur Einmündung in die Sprechwerkzeuge des Patienten angepasst ist.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the generator (4) is connected to a sound supply tube which is adapted to flow into the patient's speech tools.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallzuführungsrohr zur Einmündung durch die Nase angepasst ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the sound supply pipe is adapted to the junction through the nose.
7. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallzuführungsrohr zu einer chirurgischen Einmündung durch die Kehle angepasst ist. 7. Device according to claim 5, characterized in that the sound supply tube is adapted to a surgical junction through the throat.
8. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Pressluftquelle ein Kompressor oder ein Pressluftbehälter (1) dienen.8. Device according to claims 1 to 6, characterized in that a compressor or a compressed air container (1) serve as the compressed air source.
9. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Eintritt der Zuleitung (2) zum Anschluss an das Stoma des Patienten angepasst ist. 9. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the inlet of the feed line (2) is adapted for connection to the stoma of the patient.
PCT/CZ2004/000041 2003-08-04 2004-07-28 Device for stimulating the voice organs WO2005011532A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZPV2003-2109 2003-08-04
CZ20032109A CZ20032109A3 (en) 2003-08-04 2003-08-04 Device for external excitation of vocal tract

Publications (2)

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